KR920008924B1 - 복합관 형상체 - Google Patents

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KR920008924B1
KR920008924B1 KR1019870004475A KR870004475A KR920008924B1 KR 920008924 B1 KR920008924 B1 KR 920008924B1 KR 1019870004475 A KR1019870004475 A KR 1019870004475A KR 870004475 A KR870004475 A KR 870004475A KR 920008924 B1 KR920008924 B1 KR 920008924B1
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사부로오 와다
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코오에이 상교오 가부시끼가이샤
사부로오 와다
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

내용 없음.

Description

복합관 형상체
제1도는, 본 발명의 1실시예에 의한, 관 형상체로 형성되기전의 상태의 프리프레그 쉬이트의, 부분단면, 평면 전개도.
제2도는, 제1도의 실시예의 관 형상체로 셩성된 상태의 측면입면도.
제3도는, 제2도의 III-III선 확대 단면도.
제4도는, 본 발명의 다른 실시예에 의한, 프리프레그 쉬이트들이 접합된 구역의 부분 절개 전개 사시도.
제5도는, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한, 접합되기 전 상태의, 프리프레그 쉬이트 들의 부분 절개 전개 사시도.
제6도는, 제5도의 프리프레그 쉬이트들이 접합된 상태의 부분 단면도.
제7도는, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한, 접합된 상태의 프리프레그 쉬이트의 부분 단면도.
제8도는, 본 발명의 변형된 실시예에 의한, 접합된 상태의 프리프레그 쉬이트의 부분 단면도.
제9도는, 본 발명의 또 다른 변형 실시예에 의한, 프리프레그 쉬이트가 접합되기 전의 상태의 부분절개 전개 사시도.
제10도는, 제9도의 프리프레그 쉬이트가 접합된 상태의 부분절개 전개 사시도.
제11도는, 종래의 관 형상체의, 일부 절개, 측면 입면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1프리프레그 쉬이트(탄소 프리프레그 쉬이트)
2 : 제2프리프레그 쉬이트(유리 프리프레그 쉬이트)
1a : 탄소섬유 2a : 유리섬유
1b, 2b : 수거 매체 3, 4 : 측면 가장자리
5 : 테이프 6 : 연결구역
7 : 굴대 8 : 관 형상체
10, 20, 110, 210 : 상부층 11, 21, 112, 212 : 하부층
111, 211 : 중간층 W : 접합 영역
본 발명은, 탄성 계수와, 굽힘 또는 굴곡 강도가 상이한 섬유들로 구성된 2종 이상의 프리프레그 쉬이트(Prepreg Sheets)로 이루어지는 복합 관 형상체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 낚싯대로 사용하기에 적합한 복합 관 형상체에 관한 것이다.
근년에, 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 알루미나 섬유 등으로 제작된 낚싯대가 널리 사용되고 있다.
이러한 낚싯대는, 이러한 섬유들을 서로 평행하게 정리하거나 또는 이들을 직포 또는 부직포 직물로 가공하여, 미 경화 상태의 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지에 섬유웨브를 침지시켜서 프리프레그 쉬이트를 제작하고, 이 프리프레그 쉬이트를, 섬유의 길이 방향에 따른 측에 감아 관 형상체를 형성하고, 최종적으로 이 관형상체를 가열하여 이 관형상체를 경화 처리하여 만들어 진다.
낚싯대는, 선단끝으로 부터 손잡이 끝쪽으로 갈수록 직경이 점차적으로 증가되어, 천연적인 등나무대에서와 같은 천연적인 유연성을 갖는것이 가장 바람직 하다.
그러나, 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유, 알루미나 섬유 등으로 만들어진 낚싯대는, 상기한 바와 같이, 선단끝에서 부터 손잡이 끝쪽까지, 완전히 한 종류의 섬유만으로 만들어져 있다.
따라서, 높은 굴곡강도(탄성계수 : 24t/mm2)를 갖는 탄소섬유로 만들어진 낚싯대의 경우에는, 낚싯대 전체의 감성이 너무 높아서, 그의 선단에 자연적인 유연성을 제공하지 못하고, 그리하여 소위 말하는 ＂입질＂에 대해 덜 민감 해진다.
유리섬유(탄성계수 : 0.7t/mm2), 아라미드 섬유(탄성계수 : 1.2t/mm2), 또는 알루미나 섬유(탄성계수 : 1.2t/mm2)등으로 만들어진 낚싯대는. 비교적 작은 굴곡 강도를 갖기 때문에, 그 선단끝이 입질에 대해 충분히 민감할 정도의 유연성을 갖게 된다.
그러나, 낚싯대 전체의 강성이 낮기 때문에, 낚싯대가 전체적으로 휘어지는 경향이 있고, 낚싯대를 취급하기 어렵다는 문제점이 있다.
제11도는, 선단끝 로드 부재(a)가, 예를 들어 유리섬유로된 프리프레그 쉬이트로 만들어진 관 형상부재의 형태로 되어 있고, 손잡이쪽 로드 부재(b)가, 예를 들어 탄소섬유로 된 프리프레그 쉬이트로 만들어진 관 형상부재의 형태로 되어 있는 구성으로 된 공지의 연결형 낚싯대를 나타내고 있다.
이들 로드부재(a),(b)는 연결구역(c)에서 이들의 로드 부재(a),(b)에 꼭 끼워 맞추어지는 관 또는 로드 형상의 조인트(d)에 의하여 접속되어 진다.
낚싯대를 사용할 때에는, 이들의 서로 크게 다른 굴곡강도의 차이로 인하여, 선단끝 로드 부재(a)는 충분히 유연한데에 반하여, 손잡이 쪽 로드 부재(b)는 훨씬 덜 유연하기 때문에, 이들 양 로드 부재(a),(b)사이의 조인트(d)가 무리한 스트레스를 받게 된다.
따라서, 조인트(d)가 사용도중에 손상을 입게 되거나 또는 파손되어질 수 있다.
또한, 낚싯대 전체는, 자연적인 유연성을 갖지 못하게 된다.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 낚싯대의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 관 형상체의 연결구역에 아무런 손상도 일으키지 않고, 천연 등나무에서와 같은 자연적인 유연성을 그 전체에 갖는 복합 관 형상체를 제공하는데 있다.
본 발명은 의하면, 탄소섬유를 평행하게 정리하여 열경화성 수지에 함침시켜 만든 제1프리프레그 쉬이트와, 유리섬유, 아라미드 섬유, 실리카 섬유 및 알루미나 섬유로 구성된 섬유 군 중에서 선택된 1종 이상의 섬유를 평행하게 정리하거나 또는 제직하여 열경화성 수지에 함침시켜 만든 제2프리프레그 쉬이트로 구성되고, 미 경화 상태의 열경화성 수지를 함침 시킨 제1프리프레그 쉬이트의, 탄소섬유의 정리 방향에 교차하면 측면 가장자리를 이 제1프리프레그 쉬이트의 중앙을 통하는 섬유의 정리 방향에 대하여 25 내지 70도 범위의 각도를 갖도록 형성하고, 미 경화 상태의 열경화성 수지를 함침시킨 제2프리프레그 쉬이트의 측면가장자리를, 상기한 제1프리프레그 쉬이트의 측면 가장자리에 접속시켜 연결구역을 형성하고, 이들 제1 및 제2프리프레그 쉬이트를, 제1프리프레그 쉬이트의 탄소섬유의 정리 방향을 따라 연장되는 굴대 주위에 감아, 관 형상체를 형성하고, 상기 연결구역에서는, 관 형상체의 둘레를 적어도 2회 나선형상으로 감은 다음에, 이 관 형상체를 이루고 있는 제1 및 제2프리그레그 쉬이트의 각각의 열경화성 수지를 열 처리하여 경화시켜서 제조된 관 형상체가 제공되어 진다. 연결구역에 있어서의, 굴곡 강도가 큰 제1프리프레그 쉬이트의 비율이, 제 1프리프레그 쉬이트 쪽에서부터, 굴곡강도가 작은 제2프리프레그 쉬이트 쪽으로 갈수록 점차로 작아지고, 그리하여, 관 형상체의 굴곡 강도도, 강성이 높은 제1프리프레그 쉬이트로 부터 강성이 낮은 제2프리프레그 쉬이트 쪽으로 갈수록 점차로 작아져서, 이 관 형상체는, 연결구역의 양쪽에 있어서의 굴곡강도 및 강성에 커다란 차이가 없게 된다.
제1프리프레그 쉬이트의 측면 가장자리에 있어서의 경사각 θ가 25도 이상이면, 제1프리프레그 쉬이트의 탄소섬유의 선팽창 계수(=0)가, 유리섬유의 선팽창계수(=3.2×10-6/℃), 아라미드 섬유의 선팽창계수(=-2.0×10-6/℃), 및 알루미나 섬유의 선 팽창계수(=8.8×10-6/℃)등과 매우 상이함에도 불구하고, 제1 및 제2프리플레그 쉬이트가 연결구역에서 서로 잘겹쳐져서 접합되고, 이 연결구역에서의 각 쉬이트의 구성 섬유들의 비율도 적당해진다.
따라서, 이들 프리프레그 쉬이트를 관 형상체로 감고 함침 매체로서의 열경화성 수지를 열처리 하여 경화시키면, 관 형상체는, 사용된 섬유들의 열 팽창계수가 상이함으로 인하여, 연결구역에서 적절히 중첩되어지고, 이 제1 및 제2프리프레스 쉬이트로 형성한 관 형상체는, 제2프리프레그 쉬이트의 섬유만으로 만든 관 형상체에 있어서 보다 높은 굴곡 강도를, 그 연결구역에서 가지며, 이렇게 형성된 관 형상체의 굴곡 강도는, 제1프리프레그 쉬이트의 섬유 만으로 만든 관 형상체의 강도에 비하여 크게 상이하지 않다.
제1 및 제2프리프레그 쉬이트를 관 형상체로 형성한때에, 상기 연결구역이 나선상으로 형상되고, 이 구역이, 관 형상체의 둘레에 적어도 2회 감기어지므로, 제1 및 제2프리프레그 쉬이트가 서로 중첩되는 영역을 중가시키게 된다.
따라서, 연결구역 자체의 굴곡 강도가 증가되게 된다.
본 발명에 의한 상기 등의 목적, 특징 및 잇점은 다음에, 첨부된 도면에 따라 설명하는, 본 발명의 바람직할 실시예에 의하여 더욱 용이하게 이해되어질 수 있다.
다음에 기술하는 본 발명의 바람직한 실시예는, 본 발명의 파악을 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정시키는 것은 아니다.
[실시예]
본 발명의 실시예를, 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
전제 도면중, 동일 또는 유사한 부분에 대하여는 동일 또는 유사한 참고 부호를 사용하였다.
제1도 내지 제3도에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 복합 관 형상체는, 다수개의 탄소섬유(1a)들을 서로 평행하게 정리하고, 미 경화 상태의, 에폭시지수 등의 열경화성 수지 매체(1b)에 함침시켜서 만들어진 제1프리프레그 쉬이트(1)와, 다수개의 유리섬유(2a)들을 제직한 직포를 미 경화 상태의, 에폭시 수지등의 열경화성 수지 매체(2b)에 함침하여 만든 제2프리프레그 쉬이트(2)로 구성된다.
상기 제2프리프레그 쉬이트(2)는, 유리섬유 대신에 아라미드 및/또는 알루미나 섬유로 만들어질 수 있다.
제1도에 나타낸 바와 같이, 제1프리프레그 쉬이트(1)는 탄소섬유(1a)가 놓여진 방향과 교차하여 연장되는 측면 가장자리(3)를 갖는다.
상기 측면 가장자기(3)는, 제1프리프레그 쉬이트(1)의 중앙에서, 탄소섬유(1a)와, 25내지 75도 범위내의 각도로 경사져 있고, 그리하여 상기 측면 가장자리(3)가, 제1프리프레그 쉬이트(1)의 길이 방향에 대해 폭(W)(접합영역)으로 연장되게 된다.
제2프리프레그 쉬이트(2)는, 제1프리프레그 쉬이트(1)의 측면 가장자리(3)에 보충적으로 연장되는 측면 가장자리(4)를 갖는다.
상가한 관 형상체는, 다음과 같은 방법에 의해 형성된다.
상기 제1프리프레그 쉬이트(1)의 측면 가장자리(3)와 상기 제2프리프레그 쉬이트(2)의 측면 가장자리(4)를 서로 맞붙게 된다.
다음에 상기 측면 가장자기(3),(4)들은 가열하여 함침된 에폭시 수지 매체들(1b),(2b)을 용융시키고, 유리 스크림 쉬이트 형상의 테이프(5)를, 상기 측면 가장자리(3),(4)를 따라 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1),(2)에 접착시켜, 여기서 중첩되게 하여, 상기 측면 가장자리(3),(4)들이 서로 접속되는 연결구역(6)을 마련한다.
상기한 유리 스크림 쉬이트는 탄소섬유의 부직포 또는 종이 쉬이트로 대체 되어질 수 있다.
다음에, 이와 같이 하여 서로 접속된 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1),(2)를, 제1도에 가상선으로 나타낸 굴대(7)에 감아서, 제2도 및 제3도에 나타낸 관 형상체(8)를 형성한다.
더욱, 특정하면, 상기한 접속된 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1)(2)를 상기 굴대주위에 적어도 2회, 다시 말하여 적어도 2층의 원통형상 층으로 감아서, 상기 연결구역(6)이, 접합영역(W)내에서, 제2도에 나타낸 바와 같이 상기 관 형상체(8) 주위를 2회 이상 나선형으로 감기어 지게 된다.
다음에, 테이프를 상기 굴대(7)상의 상기 프리프레그 쉬이트(1),(2) 둘레에 감고, 상기 프리프레그 쉬이트(1),(2)들을 열처리 하여 함침된 열경화성수지 매체(1b),(2b)들을 경화시킨다.
상기 프리프레그 쉬이트(1),(2)들을 냉각 시킨 후에, 상기 굴대(7)를 제거하고, 관 형상체(8)를 완성 시킨다.
이와 같이, 연결구역(6)이, 이 접합 영역(W)에서 상기 관 형상체에 나선형으로 연장되어지기 때문에, 상기 접합영역(W) 내에서의, 상기 제1프리프레그 쉬이트 내의 탄소섬유(1a)의 비율이, 제2프리프레그 쉬이트(2) 쪽으로 갈수록 점차로 커지고, 반면에 이 접합 영역(W)내에서의 상기 제2프리프레그 쉬이트(2)내의 유리섬유(2a)의 비율이 상기 제 1프리프레그 쉬이트(1)쪽으로 갈수록 점차로 커지게 된다.
따라서, 상기 접합영역(W) 내에서의 상기 관 형상체(8)의 굴곡 강도는, 강성이 높은 제1프리프레그 쉬이트(1) 쪽에서 강성이 낮은 제2프리프레그 쉬이트(2)쪽으로 갈수록, 점차적으로 감소하게 된다.
결과적으로, 관형상체(8)의 유연성이, 그 전체 길이에 걸쳐서 점차적으로 변화하게 된다.
제1도 내지 제3도에 나타낸 실시예에서는, 상기 프리프레그 쉬이트(1),(2)의 측면 가장자리(3),(4)가, 유리 스크림 쉬이트로된 테이프(5)에 의하여 서로 접속되어졌으나, 이들은, 예를 들어 핫-멜트(Hot-melt) 에폭시수지 필름 또는 폴리에스테르수지 필름 등과 같은, 상기 쉬이트(1),(2)에 잘 접착되는 핫-멜트 합성수지 필름에 의해 서로 접속되어질 수 있다.
상기 테이프(5)로서, 이와 같은 핫-멜트 합성수지 필름이 채용되어지는 경우에, 이 테이프(5)는 압력 하에서 가열되면 용융되어, 그 원래의 두께가 없어져 버려 평평하게 되어 버린다.
상기 쉬이트(1),(2)들은, 제4도 내지 제10도에 나타낸 바와 같은 다른 구조로서 서로 접속되어 질수 있다.
제4도에서, 상기 쉬이트(1),(2)들의 측면 가장자리(3),(4)들은, 서로 맞닿아져서, 이들 측면 가장자리(3),(4)내에 함침된 열경화성 수지의 미 경화된 배체(1b),(2b)들을 열처리하여 용융시켜 경화 시킴으로서, 이들 측면 가장자리(3),(4)들은, 서로 중첩되어 질수 있다.
상기 측면 가장자리(3),(4)들은, 서로 중첩되어 질 수 있다.
그러나, 상기 쉬이트(1),(2)들의 두께가 두꺼울 경우에는, 상기 측면 가장자기(3),(4)들은, 상기 연결구역(6)에 단차가 생기기 때문에, 중첩되어져서는 않된다.
제5도 및 제6도는, 각각 2층으로 구성된 쉬이트(1),(2)의 접합 구조를 나타내고 있다.
제1프리프레그 쉬이트(1)는, 연결구역에서 상부층(10)의 측면 가장자리가 하부층(11)의 측면 가장자리보다 돌출되어져 나온 형태로 서로 첩착되어져 있는 상부층(10)과 하부층(11)으로 구성된 집합체 형태로 이루어져 있다.
이와 유사하게, 제2프리프레그 쉬이트(2)는, 연결구역에서 상부층(20)의 축면 가장자리가, 하부층(21)의 측면 가장자리 보다 돌출되어져 나온 형태로 서로 접착되어져 있는 상부층(20)과 하부층(21)으로 구성된 접합체 형태로 이루어져 있다..
이들 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1),(2)는 제6도에 나타낸 바와 같이, 상기 측면 가장자리를 따라 서로 맞닿아져 있고, 이들이 서로 맞닿아져 있는 측면 가장자리들이, 압력하에 가열되어 이들 쉬이트(1),(2)내에 함침된, 용융된 열경화성 수지 매체(1b),(2b)에 의해 서로 접착되게 된다.
제7도 및 제8도는, 각각 3층으로 구성된 프리프레그 쉬이트(1),(2)의 연결구조를 나타내고 있다.
제6도에서, 제1프리프레그 쉬이트(1)는, 접합체 구조로 배열되어 있는, 상부층(110), 중간층(111) 및 하부층(112)으로 구성되어 진다.
이들 층(110),(111),(112)들은, 그들의 측면 가장자리들이, 연결구역에서 거로 어긋나져서 계단 형상으로 형성되어져 있다.
이와 유사하게, 제2프리프레그 쉬이트(2)도, 접합체 구조로 배열되어 있는, 상부층(110), 중간층(211) 및 하부층(212)으로 구성되어 진다.
이들층(210),(211),(212)들은, 그들의 측면 가장자리들이, 연결구역에서 서로 어긋나져서 계단 형상으로 형성되어져 있다.
상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1),(2)들은, 상기 측면 가장자리를 따라 서로 맞닿아져 있고, 이들의 맞닿아져 있는 측면 가장자리부 들이, 압력하에서 가열되어, 이들 쉬이트(1),(2)내에 합침된, 용융된 열경화성 수지 매체(1b),(2b)에 의해 서로 접착되게 된다.
제8도는, 제7도에 나타낸 연결구조의 변형된 예를 나타내고 있다.
제2프리프레그 쉬이트(2)의 중간층(211)은, 그의 측면 가장자리가, 연결구역에서, 상기 상부층 및 하부층(210),(212)의 측면 가장자리 보다 돌출 되어져 있고, 상기 제1프리프레그 쉬이트(1)의 상부 및 하부층(110),(112)은, 그들의 측면 가장자리가, 연결구역에서, 중간층(111)의 측면 가장자리 보다 돌출되어져 있다.
상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1),(2)들은, 상기 측면 가장자리를 따라 서로 맞닿아져 있고, 이들의 맞닿아져 있는 측면 가장자리부 들이, 압력하에서 가열되어, 이들 쉬이트(1),(2)내에 함침된, 용융된 열경화성 수지 매체(1b),(2b)에 의해 서로 접착되게 된다.
제9도 및 제10도는, 제5도 및 제6도에 나타낸 실시예의 변형을 나타내고 있다.
제1프리프레그 쉬이트(1)의 상부 및 하부층(10),(11)은, 그들의 연결 측면 가장자리가 서로 반대 방향으로 경사져 있고, 이와 유사하게, 제2프리프레그 쉬이트의, 상부 및 하부층(20),(21)도 그들의 연결측면 가장자리가 서로 반대방향으로 경사져 있다.
10도에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1),(2)들은, 그들의 측면 가장자리를 따라 서로 맞닿아져서, 서로 보충적으로 끼워 맞추어지고, 이들이 맞닿아진 측면 가장자리가, 압력하에서 가열되어 이들 쉬이트(1),(2)내에 함침된, 용융된 열경화성 수지 매체(1b),(2b)에 의해 서로 접착되게 된다.
상기한 모든 실시예에 있어서, 상기 제2프리프레그 쉬이트(2)는 직포로 구성될 수 있다.
그러나, 상기 제2프리프레그 쉬이트는, 서로 평행하게 놓여 있는 유리섬유로 구성될 수 있다.
본 발명의 구체적인 시험예에 대하여 설명하면 다음과 같다.
시험예에 기본적인 구성은 제1도내지 제3도에 나타낸 구성과 동일하다. 사용된 탄소 프리프레그 쉬이트(1)는 탄소섬유를 서로 평행으로 적층시켜 에폭시수지로 함침시켜 형성한 두께 0.16mm, 단위중량 150g/m2,폭 50mm, 길이 300mm로 되어 있다.
또한 사용된 유리 프리프레그 쉬이트(2)는 품명번호 #182의 유리섬유로 제직된 직포에, 에폭시수지를 함침시켜서 형성한 두께 0.18㎜, 단위중량 220g/㎡, 폭 50㎜, 길이 300㎜로 되어 있다.
여러각도(θ)( 및 이것에 대응하여 변화하는 접합부의 폭 또는 면 W)로 경사진 접합측면 가장자리(3)를 갖춘 상기 규격의 여러종류의 탄소 프리프레그 쉬이트(1)는 하기의 표1에서와 같이 본 발명의 시험에 1 내지 4로 제작되었다.
이들 각 본 발명의 시험예에서, 유리 프리프레그 쉬이트(2)의 측면 가장자리(4)는, 탄소 프리프레그 쉬이트(1)의 측면 가장자리(3)에 맞닿게 하였고, 유리 스크림 쉬이트로 되는 테이트(5)로 양 쉬이트(1),(2)를 상효 접착시켜 접합 하였다.
다음에, 탄소 프리프레그 쉬이트(1)와 유리 프리프레그 쉬이트(2)를 굴대에 감아서 관 형상체로 함과 동시에, 연결구역을 나선형구조로 4회 감았다.
그리고, 관 형상체를 가열경화 시켰다(예를 들어, 온도 130℃에서 가열시간1.5시간).
이와 같이 하여 제작한 본 발명의 시험예 1 내지 4의 관 형상체와, 비교예 1,2에서의 관 형상체를 연결구역에서의 굴곡 강도를 시험하였고, 관 형상체에 하중을 가함으로서 관 형상체의 형태의 실제적으로 가하여진 휘임 변형 및 그 시험결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00001
굴곡 강도의 측정 방법은, 연결구역의 중간점 S로 부터, 탄소프리프레그 쉬이트로 형성된 관형상체 부위측에 10mm(=ι1)들어간 관 형상체 내의 위치(P)(제2도)에서 관 형상체를 고정하고, 이 고정점(P)으로부터 300mm(=ι2) 떨어진 유리프리프레그 쉬이트로 형성된 관 형상체 부위내의 점(X)에 초속 25mm의 속도로 하중을 가하여 측정하였다.
휘임 변형은, 굴곡강도 시험의 최대 하중을 가진 후의 하중점 X에 있어서의 상기 관 형상체의 측으로 부터의 휘임 상태를 눈으로 관찰하였다.
경사각(θ)이 78도인 비교예 1에서는, 굴곡강도는 유리 프리프레그 쉬이트(2)만으로 제조된 관 형상체의 굴곡강도(60kg/mm2)와 실제로 동일하였고, 관 형상의 로드는, 연결구역에서 유리 프리프레그 쉬이트로 형성된 부위에서 손상을 입었다.
또한, 경사각(θ)이 11도인 비교예 2에서는, 탄소 프리프레그 쉬이트(1)만으로 형성한 관 형상체의 굴곡 강도(115kg/mm2)와 유리 프리프레그 쉬이트(2)만으로 형성한 관 형상체의 굴곡 강도의 중간적인 강도로 되었다.
비교예 2에서의 관 형상체는 굴곡하중을 제거한 후에도 변형이 잔류하여 그 원 상태로의 복원성이 열등하였다.
다음에, 상기와 동일한 방법으로 형성된 프리프레그 쉬이트(1),(2)를 접합 하고, 연결구역에서의 나선 횟수가, 상이한 관 형상체를, 표1에서 행한 동일한 방법으로 굴곡 강도를 시험하였다.
그 결과를 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure kpo00002
표 1에서 명백한 바와 같이, 연결구역은 관 형상체의 주위를 2회이상 나선형으로 감는 구조로 하는 것이 필요하고, 바람직하게는 3회 이상 감는 것이 좋다.
상기한 바와 같은 본 발명의 구조에서 명백한 바와 같이,복합 관 형상체는, 연결구역에서 서로 접합되는 탄소 및 유리 프리프레그 쉬이트로 구성되고, 연결구역에서의 상기 탄소 프리프레그 쉬이트의 비율이, 탄소 프리프레그 쉬이트로 부터 유리 프리프레그 쉬이트로 향할수록 점차로 작아지며, 따라서 관형상체의 굴곡 강성이 높은 탄소 프리프레그 쉬이트로 부터 강성이 낮은 유리 프리프레그 쉬이트로 향할수록 점차로 작아져서, 이 관 형상체는 굴곡 강도와 강성에 커다란 차이를 갖지 않게 된다.
그러므로, 복합 관 형상체는, 사용시에 연결구역에서 파손되는 일이 없이, 천연 대나무에서와 같은 자연스러운 유연성을 가지게 된다.
이상에서, 특정한 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하고 도시 하였으나, 첨부된 특허 청구의 범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서의 많은 변화와 변형이 행해질 수 있다.

Claims (7)

  1. 탄소섬유(1a)를 평행하게 적층하여 열경화성 수지(1b)에 함침 시켜 만든 제1프리프레그 쉬이트(1)와, 유리섬유, 아라미드 섬유, 및 알루미나 섬유로 구성된 섬유군 중에서 선택된 1종 이상의 섬유(2a)를 평행하게 적층하거나 또는 제직하여, 열경화성 수지(2b)에 함침시켜 만든 제2프리프레그 쉬이트(2)로 구성되고, 미 경화 상태의 열경화성 수지(1b)를 함침시킨 상기 제1프리프레그 쉬이트(1)의, 탄소섬유(1a)의 정리방향에 교차하는 측면 가장자리(3)를 이 제1프리프레그 쉬이트(1)의 중앙을 통하는 섬유의 정리 방향에 대하여 25내지 70도 범위의 각도를 갖도록 형성하고, 미 경화 상태의 열경화성 수지(2b)를 함침시킨 제2프리프레그 쉬이트(2)의 측면 가장자리(4)를, 상기한 제1프리프레그 쉬이트(1)의 측면 가장자리(3)에 접속시켜 연결구역(6)을 형성하고, 상기 제 1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)를, 상기 제 1프리프레그 쉬이트(1)의 탄소섬유(1a)의 정리방향을 따라 연장되는 굴대(7) 주위에 감아, 관 형성체(8)를 형성하고 상기 연결구역(6)에서는, 상기 관 형상체(8)의 둘래를 적어도 2회 나선형상으로 감은 다음에, 이 관 형상체(8)를 이루고 있는 제1 및 2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)의 각각의 열경화성 수지(1b),(2b)를 가열하으로써 제조된 복합 관 형상체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결구역(6)이, 서로 맞닿아져 있는 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및(2)의 측면 가장자리(3),(4)들로 구성되고, 상기 제 1 및 제2 프리프레그 쉬이트(1) 및 (2) 각각내의 미 경화상태의 열경화성 수지(1b),(2b)를 가열함으로써 이들을 서로 접속시키는 것을 특징으로 하는 복합 관 형상체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연결구역(6)이, 서로 맞닿아져 있는 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)의 측면 가장자리(3),(4)들로 구성되고, 상기 측면 가장자리(3),(4) 각각의 적어도 어느 한쪽 표면에 제공된 테이프(5)에 의하여 이들이 서로 접속되는 것을 특징으로 하는 복합 관 형상체.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 테이프(5)가 핫-멜트 필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 관 형성체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연결구역(6)이, 서로 맞닿아져 있는 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)의 측면 가장자리(3),(4)들로 구성되고, 상기 측면 가장자리(3),(4)에서 중첩되어져 있는 상기 제1 및 제2 프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)중의 어느 하나에 접착되는 유리 스크림 쉬이트에 의하여, 상기 유리 스크림 쉬이트에 의해 서로 중첩되어져 있는 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2) 각각에 함침된 미경화상태의 열경화성 수지(1b),(2b)를 가열함으로서, 이들을 접속시키는 것을 특징으로 하는 복합 관 형상체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연결구역(6)이, 서로 맞닿아져 있는 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (1)의 측면 가장자리(3),(4)들로 구성되고, 상기 측면 가장자리 (3),(4)에서 중첩되어져 있는 상기 제1 및 제 2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)중의 어느 하나에 접착되는 탄소섬유로 만들어진 부직포 직물에 의하여, 상기 부직포 직물에 의해 서로 중첩되어져 있는 상기 제1 및 제 2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2) 각각에 함침된 미 경화 상태의 열경화성 수지(1b),(2b)를 가열함으로써 이들을 접속시키는 것을 특징으로 하는 복합 관 형상체.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2) 각각이, 상기 측면 가장자리(3),(4)에서, 적어도 2층이 서로 어긋나져 있는 접합체 형태로 형성되어지고, 상기 연결구역(6)이 서로 중첩되어져서 서로 맞닿아져 있는 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2)의 상기 서로 어긋나져 있는 층들(10)과 (11) 및 (20)과 (21), (110), (111)과 (112) 및 (210),(211)과 (212)의 측면 가장자리 (3),(4)로 구성되고, 상기 측면 가장자리(3),(4)에서, 서로 어긋나져 있는 층들(10)과 (11) 및 (20)과 (21), (110), (111)과 (112), 및 (210), (211)과 (212)이 서로 중첨되어져 있는, 상기 제1 및 제2프리프레그 쉬이트(1) 및 (2) 각각 내에 함침된, 미 경화 상태의 열경화성 수지(1b),(2b)를 가열 함으로써 이들을 접속시키는 것을 특징으로 하는 복합 관 형상체.
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